
- •1. Работа № 2-1. Исследование переходных процессов в простой и сложной rl-цепи первого порядка
- •1. Цель работы
- •2. Задание на подготовку к лабораторной работе
- •3. Задание на предварительный расчёт
- •5.Последовательность выполнения работы на стенде лктц
- •6.Последовательность выполнения работы на эвм
- •7. Содержание отчёта
- •8. Контрольные вопросы
- •9. Литература
- •2. Работа № 2-2. Исследование переходных процессов в простой и сложной rс цепи первого порядка
- •4. Пояснения к предварительному расчёту
- •5. Последовательность выполнения работы
- •6.Последовательность выполнения работы на эвм
- •7. Содержание отчёта
- •8. Контрольные вопросы
- •Литература
- •3. Работа № 2-3. Исследование переходных процессов в rlc-цепях
- •1. Цель работы
- •Задание на подготовку к работе
- •Выполнить предварительный расчёт.
- •Задание на предварительный расчёт
- •Пояснения к предварительному расчёту
- •5. Последовательность выполнения работы на стенде лктц
- •6. Выполнение работы на эвм
- •7. Выполнение работы на макете
- •8. Содержание отчета
- •9. Контрольные вопросы
- •10. Литература
- •4. Работа 2.4. Исследование частотных и временных характеристик линейных электрических цепей
- •1. Цель работы
- •2. Задание на подготовку к работе
- •3. Задание на предварительный расчёт
- •4. Пояснения к предварительному расчёту
- •5. Последовательность выполнения работы
- •6. Выполнение работы на стенде лктц
- •1. Измерение амплитудно-частотных характеристик.
- •2. Измерение фазо-частотных характеристик.
- •3. Экспериментальное исследование формы сигнала на входе и выходе цепей вносящих и не вносящих искажений.
- •7. Выполнение работы на эвм
- •1. Измерение амплитудно-частотных характеристик.
- •2. Измерение фазо-частотных характеристик.
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Литература
7. Содержание отчёта
Отчёт должен содержать:
Результаты предварительного расчёта;
Таблицы предварительного расчёта;
Схемы измерений;
Все осциллограммы напряжений на элементах цепи (6 штук);
Краткие выводы об проделанной работе и исследованных цепях.
8. Контрольные вопросы
Чем обусловлены переходные процессы в электрических цепях?
Какие виды коммутации Вы знаете? Дайте определение термину "коммутация".
Каким образом осуществляется коммутация в данной работе?
Как формулируется первый закон коммутации? Как он доказывается?
Какой физический смысл постоянной времени L? Почему она так называется? Какие параметры определяют L?
Каким образом по осциллограмме переходного процесса можно определить L?
Зависит ли постоянная времени цепи от воздействующего на цепь напряжения?
Как по схеме определить начальные условия? Чем отличаются друг от друга зависимые и независимые начальные условия?
Чем отличаются принуждённая и свободная составляющие переходного процесса? Как они определяются?
Какова зависимость напряжения на резисторе от времени в последовательной RL-цепи при включении на постоянное напряжение?
Как влияет на uL(t) изменение R, L, E в неразветвлённой RL- цепи, включаемой на постоянное напряжение?
От чего зависит порядок дифференциального уравнения цепи?
Выведите соотношения (1.1) и (1.2).
Выведите соотношения (1.3) и (1.4).
9. Литература
Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И. Основы теории цепей. -М.: Радио и связь, 2009, -592с. .
Попов В. П. Основы теории цепей. М.: Высшая школа. 2000. с. 306-369.
Киреев В.Р., Грачев С.В., Михайлов В.И., Цаплин Н.Н. Методические указания к лабораторным работам по 2-й части курса ОТЦ. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2000, -104с.
Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В., Страхов С. В. Основы теории цепей. М.: Энергоатомиздат, 1989, с.234-243.
Шебес М. Р., Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей. М.: Высшая школа. 1990 с. 212-219. Задачи №№ 8-4, 8-8, 8-18.
Алексеев А. П. Информатика 2003, -М.: Солон-Р. 2003, с.269-329.
Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. – М.: Солон-Р. 2001, - 512с.
Методические указания к лабораторным работам по курсу ТЭЦ “Исследование нелинейных цепей с помощью пакета Electronics Workbench”. Кафедра ТЭЦ ПГАТИ. Составители: к.т.н., доц. Михайлов В.И., к.т.н.,
доц. Алексеев А.П. Самара, 2000.
2. Работа № 2-2. Исследование переходных процессов в простой и сложной rс цепи первого порядка
Цель работы
Экспериментальное исследование переходных процессов в RС- цепи первого порядка при воздействии прямоугольного импульса напряжения.
Задание на подготовку к лабораторной работе
2.1. Изучить теорию по одному из рекомендуемых учебников и описание этой лабораторной работы.
2.2. Ответить на контрольные вопросы.
2.3. Выполнить предварительный расчёт.
2.4. Ознакомится с назначением ручек управления и переключателей стенда ЛКТЦ.
2.5. Изучить работу прикладной программы Electronics Workbench (EWB).
3. Задание на предварительный расчёт
3.1. В схеме рис.2.1 рассчитать графики uR(t) и uС(t) для указанных в таблице 1 значений C, R1, E, f. Значение tи принять равным 1/2f. Результаты расчёта занести в таблицу 2.
Рис.2.1. Схема для расчёта переходных процессов uR(t) и uC(t)
Таблица 2.1. Исходные данные для расчёта на ЛКТЦ и ЭВМ
№ бригады |
C, нФ
|
R1, кОм |
R2, кОм |
f, кГц |
E, В |
1 |
CA= 23,4 |
10 |
30 |
0,5 |
1,5 |
2 |
CA= 17,2 |
10 |
30 |
0,6 |
1.5 |
3 |
CA= 12,92 |
10 |
30 |
0,7 |
2,0 |
4 |
CA= 10 |
13 |
30 |
0,8 |
2,0 |
5 |
CA= 7,92 |
30 |
100 |
0,5 |
1,5 |
6 |
CA= 6,37 |
30 |
10 |
0,6 |
2,0 |
7 |
CH= 200 |
1 |
3 |
0,5 |
2,0 |
8 |
CF= 22,92 |
10 |
30 |
0,5 |
1,5 |
9 |
CB= 14,91 |
10 |
3 |
0,6 |
2,0 |
10 |
CF= 22,92 |
10 |
30 |
0,6 |
2,0 |
11 |
CA= 4,18 |
30 |
100 |
0,8 |
2,0 |
12 |
CA= 3,48 |
40 |
100 |
0,8 |
1,5 |
13 |
CB= 14,91 |
10 |
30 |
0,8 |
1,5 |
14 |
CH= 200 |
1 |
3 |
0,5 |
1,5 |
15 |
CB= 14,91 |
10 |
30 |
0,8 |
2,0 |
Таблица 2.2. Исходные данные для расчёта на макетах
№ бригады |
C, мкФ
|
R1, кОм |
R2, кОм |
f, кГц |
E, В |
1 |
0,08 |
1 |
0,5 |
1,3 |
1 |
2 |
0,067 |
0,9 |
0,3 |
2 |
2 |
3 |
0,1 |
1 |
0,4 |
1 |
3 |
4 |
0,05 |
1,2 |
0,4 |
2 |
1 |
5 |
0,1 |
1,2 |
0,4 |
1 |
2 |
6 |
0,075 |
1,6 |
0,8 |
1 |
3 |
7 |
0,1 |
0,8 |
0,4 |
1,3 |
2 |
8 |
005 |
2 |
1,2 |
1 |
3 |
9 |
0,15 |
0,8 |
0,4 |
1 |
1 |
10 |
0,1 |
1,4 |
0,6 |
0,9 |
2 |
Таблица 2.3. Результаты расчёта переходных напряжений
|
t |
0 |
c |
c |
c |
|
t, мкс |
|
|
|
|
0ttи |
uR (t), В |
|
|
|
|
|
uc (t), В |
|
|
|
|
|
t |
tи |
tиc |
tиc |
tиc |
ttи |
t,мкс |
|
|
|
|
|
uR (t), В |
|
|
|
|
|
uc (t), В |
|
|
|
|
По данным расчёта построить зависимости uC(t) и uR(t). При построении графиков масштабы по осям ординат и абсцисс целесообразно выбрать следующими: u(t) = 34 см; tи = 23 см.
Рассчитать постоянную времени C цепи (рис. 2.1) для значения резистора R=R2. Результаты расчёта занести в таблицу 3.3.
Таблица 2.4. Результаты расчёта и измерения постоянной
времени RC - цепи
R, кОм |
C, нФ |
Постоянная времени C, мкс |
|
|
|
Расчёт |
Эксперимент |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать и построить графики uR1(t) и uR2C(t) в схеме рис. 2.2 при прямоугольном входном напряжении и следующих значениях сопротивлений:
R1= 30 кОм, R2= 10 кОм.
Рис. 2.2. Схема для расчёта переходных напряжений
uR1(t) и uR2C(t)